Содержание к диссертации
Введение
1 . Разработка эффективного способа получения ароиленбензимидазольных красителей из ангидридов полициклических ароматических ди- и тетракарбоновых кислот 41
2. Физико-химические свойства моноангидридов ароматических тетракарборновых кислот 48
2.1. Реакции моноангидридов 3-5 с ароматическими, алифатическими и гетероциклическими аминами 48
2.2. Реакции моноангидридов (3-5) с алканолами и фенолами 54
2.3. Определение биоцидных свойств синтезированных красителей 61
2.4. Термогравиметрические исследования синтезированных периноновых производных 63
3. Исследование синтезированных ароиленбензимидазольных производных в качестве красителей 65
3.1. Крашение полимеров в массе 65
3.2. Использование синтезированных ароиленбензимидазольных производных для крашения полиамидной ткани
3.3. Использование синтезированных ароиленбензимидазольных производных для печати хлопчатобумажной ткани 73
Экспериментальная часть 75
Выводы 92
Список литературы 94
Приложение 105
- Реакции моноангидридов 3-5 с ароматическими, алифатическими и гетероциклическими аминами
- Термогравиметрические исследования синтезированных периноновых производных
- Использование синтезированных ароиленбензимидазольных производных для крашения полиамидной ткани
- Использование синтезированных ароиленбензимидазольных производных для печати хлопчатобумажной ткани
Введение к работе
После появления в 60-х - 70-х годах прошлого века полимеров,
переработка которых требует высоких температур (политетрафторэтилен,
поликарбонат, полибензимидазол и др.), актуальной стала проблема их
окрашивания. В настоящее время существует несколько способов крашения
полимеров указанного типа, при этом установлено, что наилучшую ровноту
окраски обеспечивает крашение в массе, т.е. крашение путём введения
красителя в расплав полимера. Одним из требований, предъявляемых в этом
случае к красителям, является их термостабильность. При этом
используемый краситель, обеспечивая яркость окраски, не должен ухудшать
физико-механические свойства полимера, должен равномерно
распределяться в массе, не вымываться при дальнейшей обработке.
Указанными свойствами обладают представители ряда
ароиленбензимидазольных (периноновых) красителей. Однако в технологии синтеза и применения периноновых красителей до сих пор остается ряд не решенных проблем: большие энергозатраты и плохие экологические показатели процесса синтеза, мало данных о синтезе красителей, в которых имеются функциональные группы, дающие возможность их дальнейшей химической модификации с целью расширения их колористической гаммы, придания новых эксплуатационных свойств.
В связи с изложенным, разработка новых и модификация известных
способов получения производных ароиленбензимидазолов, как
потенциальных красителей, а также оптимизация процессов колорирования полимеров и текстильных материалов с их использованием, является актуальной как с теоретической, так и с практической точек зрения.
Цель работы заключалась в разработке новых подходов к синтезу окрашенных соединений ряда ароиленбензимидазолов, а также в изучении их химических свойств и возможностей использования в качестве красителей.
В задачи работы входило:
Исследование механизма взаимодействия ангидридов ароматических ди- и тетракарбоновых кислот с диаминами ароматического ряда;
Разработка метода синтеза ароиленбензимидазолов, содержащих ангидридную группу;
Исследование некоторых химических превращений синтезированных ароиленбензимидазолов, содержащих ангидридную группу;
Изучение возможностей применения синтезированных производных ароиленбензимидазолов в качестве красителей для колорирования текстильных материалов и крашения полимеров.
Научная новизна и практическая значимость работы
Впервые экспериментально подтверждён двухстадийный механизм взаимодействия ангидридов ароматических ди- и тетракарбоновых кислот с диаминами ароматического ряда.
На основе развитых представлений о двухступенчатом механизме,
разработан способ получения ароиленбензимидазольных красителей,
отличающийся от известных повышенными выходами и чистотой целевых
продуктов, а также позволяющий получать целевые продукты с меньшими
энергозатратами и улучшить экологические показатели процесса. На примере
реакций диангидридов ароматических тетракарбоновых кислот с
ароматическими аминами, впервые разработаны методики синтеза
ароиленбензимидазолов, в которых сохраняется одна из ангидридных групп,
что делает возможным дальнейшие химические превращения,
следовательно, синтез новых производных, представляющих интерес в качестве перспективных ароиленбензимидазольных красителей. Показано, что синтезированные красители обладают высокой термостабильностью, не
7 ухудшают физико-механические свойства окрашиваемого полимера, обеспечивают широкую цветовую гамму окрашиваемых материалов, светостойкость окраски. При крашении поликарбонатов в массе, использование некоторых синтезированных красителей улучшает физико-механические характеристики полимера - повышает прочность, модуль упругости, предел текучести и удлинение при разрыве. Применение синтезированных красителей при печати образцов х/б ткани позволяет получить высокую устойчивость окраски полученных образцов к физико-химическим воздействиям.
Апробация результатов работы
Материал диссертационной работы обсуждался на VIII Молодежной научной школе-конференции по органической химии (Казань, 2005), Межвузовской научно-технической конференции аспирантов и студентов «Молодые ученые - развитию текстильной промышленности» («Поиск -2005», Иваново), Международной конференции по химии гетероциклических соединений, посвященной 90-летию со дня рождения профессора А.Н.Коста («Кост - 2005», Москва), Всероссийской научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» («Текстиль-2005», Москва, 2005), Всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Проблемы экономики и прогрессивные технологии в текстильной, легкой и полиграфической промышленности» («Дни науки - 2005», Санкт-Петербург), XVIII Международной научно-технической конференции «Химические реактивы, реагенты и процессы малотоннажной химии» («Реактив-2005», Минск-Уфа), Всероссийской научно-технической конференции «Гуманитарные и естественнонаучные аспекты современной экологии» (Уфа, 2006), Международной научно-технической конференции «Современные наукоемкие инновационные технологии развития промышленности региона» («Лён - 2006», Кострома). Основное содержание диссертационной работы
8 отражено в 5 статьях и 7 тезисах докладов, получено положительное решение о выдаче патента РФ на изобретение.
Структура и объём диссертационной работы
Диссертация изложена на 132 страницах машинописного текста и состоит из введения, литературного обзора, обсуждения полученных результатов, экспериментальной части и выводов, содержит 7 таблиц, 7 рисунков, список цитируемой литературы из 101 наименований.
Реакции моноангидридов 3-5 с ароматическими, алифатическими и гетероциклическими аминами
В патенте США [39] описан способ получения красителей на основе 1,4,5,8-нафтаилентетракарбоновой кислоты с замещенным в 2,5- положениях (например галогенами, алкилами, цианогруппой) о-фенилендиамином. Полученные красители использовались в качестве кубовых и пигментов.
В авторских свидетельствах [40-42] описан способ получения красителей и пигментов реакцией 1,4,5,8-нафталинтетракарбоновой кислоты с п-анизидином. Из рассматриваемой группы красителей наибольшее применение нашёл Индантрен алый ГГ (Кубовый алый) получающийся при нагревании о-фенилендиамина с 1,4,5,8-нафталинтетракарбоновой кислотой в ледяной уксусной кислоте [2-4].
Краситель не является индивидуальным веществом - в ходе реакции образуются два изомера: цис - Индантрен бордо РР(Кубовый бордо) (13) и транс - Индантрен оранжевый ГР (Кубовый ярко-оранжевый) (14).
Разделение изомеров может быть осуществлено четырьмя способами: а) смесь изомеров растворяют при повышенной температуре в щелочных алкоголятах или амидах; охлаждением выделяют нерастворимое транспроизводное, а растворимое цис-производное получают подкислением фильтратов [44]; б) раствор красителя в концентрированной серной или хлорсульфоновой кислоте разбавляют водой. Вначале выделяется менее растворимый сульфат транс-изомера, после его выделения дальнейшим разбавлением выделяют цис-изомер [41]; в) технический краситель размешивают в смеси органических сульфокислот и органических растворителей и разделяют его, пользуясь различной растворимостью солей отдельных изомеров [44]; г) смесь изомеров размешивают в хлорсульфоновой кислоте в присутствии НС1, НВг, ИЛИ H2SO4 и отфильтровывают нерастворимую транс-форму [40]. Все эти процессы направлены прежде всего на получение чистого, колористически более ценного транс-изомера. Цис-изомер содержит практически все загрязнения, образующиеся при этой реакции; это во-первых, загрязнения, растворимые в щелочах и органических растворителях (главным образом нафтоиленбензимидазол-пери-дикарбоновая кислота), и во-вторых, загрязнения, растворимые только в органических растворителях.
Очень чистые цис- и транс-изомеры получают несколько иным способом [43], согласно которому мало растворимый аддукт транс-изомера с алкоголятом калия осаждают из спиртовой среды, а цис-изомер выделяют из фильтрата щелочным гидролизом после выливания в воду [42]. Некоторые ароиленимидазольные красители могут быть разделены на соответствующие изомеры с помощью тонкослойной хроматографии [42] на окиси алюминия.
В случае реакции 1,4,5,8-нафталинтетракарбоновой кислоты с о-фенилендиамином образуются только два изомера. С применением замещенных о-диаминов количество возможных изомеров возрастает; полностью разделить эти изомеры не удалось. Достигается только частичное разделение на цис- и транс-изомеры [43].
Как описано в литературе [45,46], изомеры (13,14) могут быть разделены за счёт различной растворимости в спиртовой щёлочи. Как все транс-изомеры красителей ароиленбензимидазольной группы, в электронном спектре поглощения (ЭСП) транс-изомер (13) имеет гипсохромный сдвиг по сравнению с цис-изомером.
Эти изомеры применялись как кубовые красители для крашения хлопка. В то время как транс-изомер (Кубовый ярко-оранжевый) пользовался большим спросом из-за интересного оттенка, цис-изомер (Кубовый бордо) использовался ограниченно. Последний, превращенный в очень мелкодисперсную форму, был выпущен в продажу как краситель для масляных лаков, нитролаков, лаков из искусственных смол, высыхающих на воздухе и в печи, для крашения полиметилметакрилата, полистирола, полиэтилена в массе. Он отличается хорошей устойчивостью к действию растворителей, термической обработке и необычно высокой светостойкостью (8 баллов в нитролаке). В аналогичных условиях также применялся и оранжевый краситель, который был выпущен в продажу как пигмент под названием ПВ-Эхторанж ГРЛ [47].
Технологический процесс производства Индантрена алого ТТ (Кубового алого) относительно не сложен. Первоначально процесс проводили в уксусной кислоте. В ходе реакции образуется, кроме красителя, нафтоиленбензимидазол-пери-дикарбоновая кислота в количестве примерно 10%, которая удалялась при последующей обработке. Более удобным процессом является проведение реакции в воде в присутствии 1-2% серной кислоты при умеренном давлении. При изучении кинетики процесса был сделан вывод, что оптимальной температурой реакции является температура 120-130С.
Образование красителей протекает практически с количественным выходом, без образования нафтоиленбензимидазол-пери-дикарбоновой кислоты при работе без растворителя, при совместном плавлении обоих компонентов при 140С. Полученный таким образом краситель содержит несколько большее количество транс-изомера и, следовательно, его оттенок более интересен, чем оттенок красителя, синтезированного как описано выше; другие его колористические свойства аналогичны.
Соотношение цис- и транс-изомеров практически не зависит от типа применяемого для реакции растворителя, например, хлорбензола, нитробензола, этилцеллозольва, глицерина, диметиланилина. Соотношение изомеров значительно меняется при введении атома галогена в положение 2,6 или 2,7 молекулы 2,4,5,8-нафталинтетракарбоновой кислоты [44]. При взаимодействии 2,6-дихлор-1,4,5,8-нафталинтетракарбоновой кислоты с о-фенилендиамином образуется практически только транспроизводное.
Термогравиметрические исследования синтезированных периноновых производных
.Реакцию проводили кипячением эквимолярных количеств реагентов в растворителе (уксусная кислота, нитробензол, диметилформамид), с добавлением эквимолярного количества уксусного ангидрида (необходимого, для связывания выделяющейся в ходе реакции воды). Реакцию можно проводить как в стеклянной аппаратуре, так и в металлическом автоклаве. Проведение реакции в автоклаве позволяет осуществлять синтез продуктов при более высоких температурах в случае применения легкокипящих растворителей и позволяет существенно повысить скорость реакции. Для определения оптимальных условий проведения реакции (с целью достижения максимального выхода целевого продукта), по ходу процесса из реакционной массы отбирались пробы каждые 15 минут (при синтезе в автоклаве отбор производился через вентиль-дозатор) и путём анализа, проведенного с помощью ИК-спектроскопии определялась степень превращения веществ. Как видно из графика, приведённого на рисунке 1, при взаимодействии моноангидридов (3,4) с п-толуидином, 2-аминопиридином и 2-аминотетразолом реакция завершается в течение 60 минут при температуре 150С. Взаимодействие моноангидридов (3,4) с н-октиламином проводили в автоклаве при температуре 150С в течение 120 минут. Взаимодействие моноангидридов (3,4) с п-нитроанилином требует более жёстких условий -для достижения количественного выхода целевого продукта реакцию проводили при 300С в течении 150 минут.
После соответствующей обработки реакционных смесей получали целевые продукты в виде мелких кристаллов различной цветовой гаммы: ярко-желтого (7,9), ярко-оранжевого (6,8), коричневого (10), вишнёвого (14) и темно-фиолетового (11-13) цветов.
Реагенты предварительно измельчались и перемешивались в вибромельнице, затем помещались в ампулу, подсоединённую к вакуумной установке (степень вакуумирования 1x10 Торр.). Ампулу с реакционной смесью нагревали при 110С в течении 30 минут. Затем температуру повышали до 150-250С, при взаимодействии моноангидридов (3,4) с п-толуидином и 2-аминотетразолом и до 300С при взаимодействии с п-нитроанилином. За ходом реакции, как и в первом случае, следили с помощью метода ИК-спектроскопии. По исчезновению валентных колебаний карбонильных групп (vsc=o: интенсивная полоса 1722 см " и малоинтенсивоная полоса 1770 см"1) и появлению интенсивных полос, относящихся к несимметричному пятичленному имидному циклу (сильнорасщеплённые полосы в области 1730, 1780 см " ) определялось оптимальное время окончания реакции.
Данный метод синтеза является более экономичным, т.к. позволяет осуществлять синтез целевых продуктов без использования растворителей. Однако он не применим при использовании легко возгоняющихся соединений, например 2-аминопиридина, который возгоняясь покидает зону реакции.
Все полученные соединения охарактеризованы методом ИК-спектроскопии, данные спектров всех соединений представлены в приложении. В приложении на рисунке 5 представлен ИК спектр соединения 6, продукта взаимодействия моноангидрида (3) с п-нитроанилином. В спектре этого соединения отчётливо проявляется интенсивная полоса при 1345 см", относящаяся к колебаниям нитрогруппы, при 825 см 1 есть полоса от пара-замещенного фенильного кольца, которая отсутствовала в спектре исходного ангидрида (3) и исчезают полосы (1727 см"1 и 1770см"1) относящихся к ангидридному циклу. На рис.6 представлено сравнение спектров соединений (6) и (3), демонстрирующее присутствие в соединении фенильного кольца, замещенного в п-положении нитрогруппой.
В спектре соединения (7) имеется полоса 1384 см"1 относящихся к метильной группе и полосы в области 820-840 см" связанные с дизамещенным, замещенным в пара- положение фенильным кольцом. Расщепление практически всех полос в спектре этого соединения можно связать со способностью этого соединения к флюоресценции.
В приложении на рисунке 8 представлены спектры соединения (8) -продукта взаимодействия моноангидрида (3) с 2-аминопиридином. Монозамещенное пиридиновое кольцо из-за своей ароматичности имеет практически одинаковые спектральные проявления, как и дизамещенное фенильное кольцо. В спектре отчётливо видна полоса 1010 см"1 присущая только пиридиновому кольцу и, как и в предыдущих случаях, отсутствуют полосы, относящиеся к ангидридной группе.
В приложении, на рис.9 представлен спектр продукта (9) взаимодействия соединения (3) с 2-аминотетразалом. Спектральные признаки тетразольного кольца на фоне полос конденсированной ароматики (3) найти очень сложно. Тем не менее, сильное расщепление в области скелетных колебаний ароматики (1500 и 1600 см"1), а также присутствие очень интенсивной расщепленной полосы в области 3400- 3500 см"1 (v NH (он ) свидетельствуют в пользу присутствия в данном соединении тетразольного кольца и образования имидного цикла.
В приложении на рисунке 10 и 14 представлены спектры взаимодействия моноангидридов (3,4) с н-октиламином. Сравнение спектров соединений (10) и (3) , а также (14) и (4) показывает, что реакция между исходными моноангидридами (3) и (4) с октиламином прошла. Исчезают полосы валентных колебаний Vc=o ангидридного кольца при 1725 и 1780 см"1, увеличивается интенсивность и появляется расщепление полос в области поглощения имидных колец 1600-1700 см" и появляется очень интенсивные полосы валентных колебаний VCH (2960-2840см" ) ОТ октильной группы.
В приложении, на рисунке 11 представлен спектр соединения (11), полученного взаимодействием моноангидрида (4) с п-нитроанилином. Как и в случае соединения (6), в этом спектре отчётливо проявляется интенсивная полоса при 1345 см 1, относящаяся к колебаниям нитрогруппы, а в области 825 см"1 есть полоса от пара-замещенного фенильного кольца, которая отсутствовала в спектре исходного ангидрида (3) и исчезновение полос (1727 см"1 и 1770см"1) относящихся к ангидридному циклу и образованию имидного цикла (полосы в области 1730,1780 см" ).
Использование синтезированных ароиленбензимидазольных производных для крашения полиамидной ткани
В приложении, на рисунке 21 приведен спектр соединения (21) -продукта взаимодействия моноангидрида (3) с метанолом. То, что реакция прошла и образовался метиловый эфир, видно из рисунка 21 в, на котором представлено сравнение спектров исходного моноангидрида (3) и образовавшегося продукта (21). Появляется полоса 1340 см"1, характерная для метильной группы при гетероатоме. Сильное возрастание интенсивности полосы при 1380 см"1 тоже связано с колебаниями появившейся в соединении метильной группы. Полоса 1700 см 1 относится к валентным колебаниям связи С=0 в карбоксильной группе, а ярко выраженное плечо при 1730 см"1 связано с такими же колебаниями в сложноэфирной группе.
На рис. 22 представлен спектр продукта взаимодействия моноангидрида (3) с изопропиловым спиртом (22). К сожалению, полоса, характерная для изопропиловой группы в области 1000-1100 см"1 закрыта, и о присутствии изопропиловой группы в соединении можно судить только по увеличению относительной интенсивности полос в области 1380см" и расщеплению и также увеличению интенсивности полосы 1450-1460 см"1, в которые существенный вклад вносят метальные группы. В приложении на рисунке 23 представлен спектр продукта взаимодействия моноангидрида (3) с н-бутанолом. В спектре присутствуют характерные полосы в области 1462 см"1, характерные для метиленовых групп, а также полосы в области 1710 см"1, характеризующие в соединении присутствие карбоксильных групп. На рисунке 24 представлен спектр соединения 24 - продукта взаимодействия моноангидрида (3) с бензиловым спиртом. Наличие полос в области 700 и 730 см"1 ( VCCH В монозамещенном фенильном кольце), а также сильное расщепление полос в области 1500 и 1600 см"1 от скелетных колебаний ароматических колец подтверждают присутствие в этом соединении монозамещенного фенильного кольца от бензилового эфира. Полоса от Vc=o в карбоксильных группах при 1700 см"1, проявляется в виде плеча на очень интенсивной полосе в области 1720-1750 см"1, являющейся наложением полос от v с=о в имидном кольце и в сложноэфирной группе. Очень интенсивная полоса в области 3400 см 1 может быть отнесена не только к ОН связям карбоксильной группы. На рис. 27 показаны спектры продукта взаимодействия моноангидрида (4) с метиловым спиртом. В этом спектре имеются все признаки исчезновения ангидридного кольца (отсутствие полосы 1780 см 1), а новая полоса очень высокой интенсивности 1727 см"1 может быть отнесена к vc=o в сложноэфирной группе, к этой же группе относится новая полоса в области 1260 см"1. На рис. 28 представлены спектры соединения 28 - продукта взаимодействия моноангидрида (4) с изопропиловым спиртом. Появление достаточно интенсивных полос в области 2840- 2960 см"1 валентных колебаний СН связей в насыщенных группах СНз свидетельствует о присутствии в этом соединении изопропильной группы. Изменения происходящие в спектре соединения (4) также указывают на появление в соединении 28 сложного эфира и карбоксильной группы.
В приложении на рисунке 29 представлен спектр продукта взаимодействия моноангидрида (4) с н-бутанолом. Также, как и в спектре соединения (23), в спектре присутствуют характерные полосы в области 1460 см"1, характерные для метиленовых групп, а также полосы в области 1710 см 1, характеризующие в соединении присутствие карбоксильных групп, отсутствию полос, соответствующих ангидридной группе (1750-1800 см"1), появлению плеча при 1730 см"1 связано с колебаниями в сложноэфирной группе.
На рис.30 представлены спектры соединения 30 - продукта взаимодействия моноангидрида (4) с бензиловым спиртом. Наличие полос в области 700 и 730 см 1 ( 8 сен в монозамещенном фенильном кольце), а также сильное расщепление полос в области 1500 и 1600 см"1 от скелетных колебаний ароматических колец подтверждают присутствие в этом соединении монозамещенного фенильного кольца от бензилового эфира. Полоса от Vco в карбоксильных группах 1700 см 1, смещена в спектре соединения 30 и проявляется в виде интенсивной полосы 1725-1755 см"1, являющейся наложением полос от v с=о (ароиленбензимидазольной группировки) и в сложноэфирной группе, а полоса в области 3400 см"1 может быть отнесена к ОН- связям карбоксильной группы.
Исследовано также взаимодействие моноангидридов (3,4) с фенолом и резорцином. При предварительном тщательном затирании веществ и выдерживании в ампуле (температура - 180С) резорцин и фенол возгоняются и покидают зону реакции, поэтому данный метод не может быть использован для синтеза данных соединений. Реакцию проводили в автоклаве, в среде ДМФА в течение 90 минут при температуре 180С. Выходы синтезированных соединений составляют 89-97%.
На рис.25 представлены спектры соединения 25. В данном спектре обнаружить фенольную группу ОН невозможно из-за высокой интенсивности полосы в области 3400 см"1 ОН связей карбоксилатных групп. Однако в спектре отсутствуют полосы, характеризующие монозамещенное фенильное кольцо (700, 730 см"1), что может свидетельствовать о раскрытии ангидгидного цикла и образовании оксифенилового эфира.
На рисунке 26 представлен спектр соединения (26). В спектре исчезают полосы, характерные для ангидридной группы (интенсивная полоса 1722 см" 1 и малоинтенсивоная полоса 1770 см"1), и появляются полосы, характерные для сложноэфирной (1715 см"1) и карбоксильной группы (1700см"1). Монозамещенное фенильное кольцо благодаря наличию сложноэфирной группы проявляется в виде двух новых полос 700 и 740 см"1.
В приложении, на рисунке 31 представлен спектр продукта взаимодействия моноангидрида (4) резорцином. Как и в спектре соединения (25), из-за высокой интенсивности полосы от ОН связей карбоксильных групп (3400 см 1), обнаружить фенольную группу ОН невозможно, однако, само по себе, наличие этой полосы в спектре данного соединения и отсутствие полос, характерных для ангидридных групп, свидетельствует о протекании данной реакции.
Использование синтезированных ароиленбензимидазольных производных для печати хлопчатобумажной ткани
Испытание проводят на приборе ПТ-4. Образец отваренного, отбеленного и неаппретированного миткаля размером 5x5 см натягивают на пробку, выступающую из прибора на 3-4 см, и закрепляют зажимным кольцом. Испытуемый окрашенный образец размером 18x8 см лицевой стороной вверх накладывают на столик и в натянутом состоянии зажимают металлической рамкой. Трение миткаля о поверхность испытуемого образца производят путем движения столика рукояткой на расстояние 10 см по 10 раз в одном и обратном направлениях.
При испытании окраски к трению в мокром состоянии окрашенный образец и отрезок миткаля предварительно смачивают дистиллированной водой и отжимают на плюсовке до увеличения массы образцов на 100%. После испытания образцы высушивают на воздухе и оценивают устойчивость окраски по шкалам серых эталонов.
Методика проведения испытания устойчивости окрасок к свету в условиях искусственного освещения (ксеноновая лампа) ГОСТ 9733.3-83 Испытания проводили на аппарате искусственной светопогоды «Xenotest 150 S» при облучении образцов светом ксеноновой лампы с длиной волны больше 290 нм и интенсивностью УФ-излучения 55 Вт/м в режиме день-ночь при температуре воздуха 25-27 С, температура черной панели 40-45 С, относительная влажность воздуха 65%. После испытания оценивают устойчивость по шкале серых эталонов. Методика определения фунгицидной активности синтезированных соединений. Готовятся растворы веществ в ДМФА10; 1,0 и 0,1%-ой концентрации. В полученных растворах смачивали диски из бумажных фильтров (диаметром 7 мм), и раскладывали их в чашки Петри с питательной средой Чапека. Заранее в питательную среду были внесены культуры плесневых грибов. Через трое суток наблюдали развитие тест-культур на обработанных дисках и вокруг них. По характеру роста и зоне подавления роста определяли биологическую активность. Методика определения биоцидных свойств. Биологические испытания соединений 3-8, 11, 21 проводили по следующей методике: в заранее приготовленные пробирки с жидкой питательной средой Чапека (2 мл) были добавлены растворы соединений (0,5 мл) с таким расчетом, чтобы их конечная концентрация была 0,1 и 0,01% от всего объема жидкости в пробирках. После этого в пробирки вносили 0,5 мл суспензии спор тест-культур двухнедельного возраста. В качестве тест-культур использовали, следующие плесневые грибы: Aspergillius niger v.Teigh, Aspergillius flavus Link Fr, Penicillium cyclopium Westling, Ulocladium ilicis Thorn (бывшее название Stemphylium). Пробирки инкубировали при температуре 24С в течение 5-ти суток. Контролем служили тест-культуры, выращенные в таких же условиях, но без добавления красителей. На пятые сутки оценивали характер роста грибов по шестибальной шкале. 1. Впервые экспериментально подтверждён двухстадийный механизм взаимодействия ангидридов ароматических ди- и тетракарбоновых кислот с диаминами ароматического ряда. 2. На основе полученных данных разработан способ получения ароиленбензимидазолов, отличающийся высокими выходами и чистотой целевых продуктов, и разработаны методики синтеза ароиленбензимидазолов, в которых сохраняется одна из двух ангидридных групп исходного диангидрида, что делает возможным их дальнейшую химическую модификацию. 3. Установлено, что структура (имид или амидокислота) продуктов взаимодействия синтезированных моноангидридов с аминами ароматического, гетероциклического и алифатического рядов определяется условиями проведения реакции, а также строением реагентов. 4. Показано, что реакция моноангидридов тетракарбоновых кислот с алканолами и фенолами приводит к соответствующим продуктам, содержащим сложноэфирную и карбоксильную группы. 5. Изучены термостойкость и биоцидные свойства синтезированных соединений. Установлено, что термостабильность синтезированных моноангидридов может быть повышена введением в структуру молекулы некоторых ароматических или гетероароматических фрагментов. Показано, что изученные соединения не являются токсичными, не проникают внутрь клеток, не ингибируют внутриклеточные процессы метаболизма, что может свидетельствовать о их безопасности для теплокровных. 6. Показано, что синтезированные и исследованные красители равномерно распределяются в расплаве поликарбоната, образуя гомогенный расплав и в некоторых случаях улучшают физико-механические свойства полимера, при этом, полученные окрашенные плёнки имеют высокую светостойкость (7 баллов по 8-ми бальной шкале). 7. На примере взаимодействия ароиленбензимидазолов, содержащих ангидридную группу с поливиниловым спиртом показана возможность окрашивания полимеров за счёт образования химических связей между молекулами красителя и функциональными группами полимера. 8. Показано, что синтезированные периноновые красители могут быть использованы для крашения тканей из синтетических волокон (полиамидных) или колорирования методом печати хлопчатобумажных тканей, обеспечивая при этом высокую устойчивость окраски к физико-химическим воздействиям.
